マサチューセッツ工科大学メディアラボの Hugh Herr 氏が率いる研究チームによって、ヒトの歩行プロセスを活用し、疲労軽減するような外骨格 (exoskeleton) 式ブーツシステムの開発が進められている。多くの兵士が重く、大きな荷物を背負い長距離の移動を余儀無くされ、それは時として精神的・肉体的に深刻な疲労へと導いてしまう。そうした状況を軽減すべく、耐荷重条件下でヒトが歩行する際の代謝コスト (metabolic cost) の効果的な削減として、自律式外骨格 (autonomous exoskeleton) の研究が進められた。
歩行時における物理運動の原理を利用したシステムは、膝下に取り付けられた装置が、ブーツから延伸されたサポートスティックの一端とワイヤーで繋がれることで、一連の歩行補助を実現させている。脚が伸びた状態では、ワイヤーのテンションが掛かることで、踝 (くるぶし) から下にトルクを与えて地面を掻く力へと変換させることになる。その後、一旦緩んだワイヤーは再び脚が伸びるよう引っ張ることになる。こうした一連の動作が絶え間なく進むことで、歩行動作を促す事に繋がる仕組みとなっている。
ルームランナーを使った歩行テストでは、被験者が約 23 kg の重量ベストを着用し、酸素消費と二酸化炭素排出の状況から代謝率を調査したところ、大幅な軽減がおこなえた結果となった。テストの結果、被験者は 23 kg の重量を 7 kg 減の 16 kg 程度の重たさに感じることとなり、30 % の負荷軽減に繋がったことが伝えられている。

Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation 2014/05/09